Las imágenes térmicas de Teledyne FLIR a Mach 1,4 ayudan a mejorar el rendimiento y la eficiencia de las aeronaves

La Aircraft Research Association (ARA) es un instituto de investigación británico especializado en aerodinámica que trabaja en proyectos innovadores para las principales empresas aeronáuticas comerciales y de defensa del mundo. Recientemente, se propuso demostrar una teoría largamente sostenida que podría aumentar la eficiencia de los vuelos de larga distancia en un momento en que los países avanzan hacia el cero neto.

Usando cámaras termográficas Teledyne FLIR durante los ensayos, ARA demostró que su teoría era correcta. El estudio tendrá un efecto directo sobre el diseño de aeronaves futuras que aumentará su eficiencia de vuelo.

Uso de la termografía para visualizar el flujo de aire

ARA quería poner a prueba su teoría del control de flujo laminar híbrido, la cual propone que la creación de una sección porosa en la parte frontal del ala de una aeronave permite controlar el punto de transición del flujo de aire para reducir el efecto de las turbulencias y mejorar el consumo de combustible.

ARA opera un túnel de viento transónico a gran escala (básicamente, un túnel con viento de alta velocidad) con velocidades que alcanzan Mach 1,4 (1700 km/h) para probar modelos de aviones. Como resultado de las turbulencias generadas por el aire a semejantes velocidades, el punto de transición de su flujo cambia por menos de un grado centígrado, por lo que se requerían mediciones de temperatura extremadamente precisas.

Anteriormente emplearon indicadores de película caliente, pero estos solo medían la caída de temperatura; esta no era visible y los aparatos interferían con la superficie del ala al tener que adherirse a ella. La cámara Teledyne FLIR T1K permitió a ARA visualizar lo que sucedía con el flujo de aire sin influir sobre la aerodinámica. Garantizó una mayor precisión durante las pruebas y a la hora de identificar el punto de transición.

La colaboración permite alcanzar resultados

Para implantar la tecnología y preparar la prueba, ARA necesitaba un socio de integración. El elegido fue Thermal Vision Research, un socio integrador de Teledyne FLIR en el Reino Unido que prestó a ARA la cámara Teledyne FLIR T1K para llevar a cabo su estudio. ARA ya contaba en su túnel de viento con dos cámaras termográficas Teledyne
FLIR A655C, que usaba para comprobar las fluctuaciones de temperatura. No obstante, cuando surgió la oportunidad de desarrollar las pruebas con un modelo más avanzado y ver si los resultados diferían, resultó ser el instrumento perfecto.

Neil Stokes, del Departamento de Sistemas Ópticos de Medición de ARA, explicó: «Nuestra relación con Matthew Clavey en Thermal Vision Research se remonta a mucho tiempo atrás. Hemos estado analizando imágenes térmicas en sus instalaciones con diversos fines. Aunque he visto demostraciones realizadas por un par de empresas, considero que la experiencia y la confianza depositada en un distribuidor o proveedor específico son muy importantes. Matthew fue realmente amable al prestarnos la cámara para probarla durante una semana. Siempre nos brinda las respuestas técnicas adecuadas a cada una de nuestras preguntas».

«A decir verdad, creo que fue el servicio y la atención proporcionados por Matthew lo que nos convenció para optar por Teledyne FLIR. El apoyo de un distribuidor local resultó crucial: contar con alguien al otro lado del teléfono o dispuesto a visitarnos para explicar todo resulta de gran ayuda».

Mejorar el diseño del ala para lograr un mayor rendimiento aerodinámico

Antes de completar la prueba, ARA llevó a cabo ensayos para asegurarse de que la cámara de mano T1K pudiera controlarse a distancia una vez instalada en el túnel. El equipo necesitaba controlarla desde unos 30 metros para recibir las imágenes en tiempo real en un ordenador y observar así el flujo de aire conforme se producía. Cuando el túnel está en funcionamiento, sus vibraciones pueden hacer que las cámaras se desenfoquen: al contar con imágenes en tiempo real, es posible corregir este tipo de problemas.

El uso de la cámara Teledyne FLIR T1K proporcionó una mayor precisión durante la prueba y permitió determinar el punto de transición con más exactitud. Aunque el modelo Teledyne FLIR 655 posee algo más de sensibilidad que el modelo T1K, esta pérdida no supuso un problema, al lograrse a cambio una mayor resolución. Su mayor precisión permitió demostrar que la teoría era correcta.

La cámara T1K usa la función FLIR Vision Processing, que combina resolución HD, tecnología MSX® y mejora de imagen UltraMax® para producir imágenes térmicas extraordinarias de hasta 3,1 millones de píxeles.

La cámara Teledyne FLIR T1K permitió a ARA demostrar la veracidad de la teoría del control de flujo laminar híbrido dentro de un entorno seguro y supervisado. Ahora, este instituto de investigación puede ofrecer la configuración de la T1K dentro del túnel de viento como concepto para aquellos clientes que deseen mejorar el diseño de sus alas a fin de conseguir un mayor rendimiento aerodinámico.